基于STM32的智能自动浇水花盆的设计.pdf

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1、基于STM32的智能自动浇水花盆的设计刘洪涛，等基于STM32的智能自动浇水花盆的设计刘洪涛，邓二伟(西北民族大学电气工程学院甘肃兰州，730030)摘要：设计了一种以sTM32为控制核心的智能自动浇水花盆，该花盆能够根据不同花卉所需的土壤湿度不同，由用户自行设置浇水的限值，当花盆中的土壤湿度低于或高于设定的限值时，能自动启动或关闭水泵，完成对花盆中的植物自动浇水。该装置具有结构简单、性能稳定、操作方便、成本低等特点。关键词：浇水花盆；sTM32；湿度检测中图分类号：11P212．9文献标识码：

2、BDOI编码：10．14016／j．cnki-1001—9227．2016．08．232Abstract：aninteU培entautomaticwateringnowerpotwithSTM32asthecontrolcoreisdesignedinthisp印er．Accordingtothere—quirementofsoilmoistureofdi船remnowers，tllisnowerpotcanstanuporshutdownthepumpautomaticaUytowaterth

3、eplaminthenowerpotautomaticallvwhensoilmoistureofthesoilinthenowerpotisbeloworaboveasetliIIlitvaluewhichcanbesetbytlleuserindi．vidudⅡy．Thisapp啪tushasseveralcha船cteristicssuchassimplestmcture，stableperfbmanceandlowercost．Keywords：wateringnowerpot；sTM3

4、2；moisturedetection0引言随着生活质量的提高，人们对舒适的居家环境更加渴望，越来越多的家庭在室内都培育了用于净化空气和美化环境的盆栽植物。然而，传统的室内盆栽都是人工完成培育的，往往人们不能准确地根据土壤的实际湿度来进行浇灌。另外，常因工作等原因不能按时照料花卉，导致盆中的植物因缺水而干枯死亡。目前市场上已出现了智能自动浇水花盆，但价格十分昂贵，且大多只具有定时浇水的功能，不能做到给盆栽适时适量浇水。为解决上述情况，本文设计了一种自动浇水花盆，能够根据用户培育的植物的土壤湿度需

5、求不同，对浇水的限值参数进行设置，完成自动浇水控制。1系统结构及功能设计该装置由花盆及支架，水槽，水泵，控制器及土壤湿度传感器组成，其结构如图1所示。用户通过支架把花盆安装在储存一定量的水的水槽中，然后通过控制器上的键盘设置浇水的湿度阈值。埋在土壤中的湿度传感器检测到的湿度小于用户设定值时，将启动水泵进行浇水，当土壤湿度值达到设定值时，停止水泵。液晶能够显示当前土壤湿度值及用户设定的土壤湿度限值信息。j嚷，j，≯／0体孵嚣图1系统结构框图2控制器硬件设计为力图系统硬件结构简单，本设计系统板采用了

6、体积小收稿日期：2015—10—17作者简介：刘洪涛(1981一)，男，汉，山东，硕士，主要研究方向为嵌入式系统开发。·232·巧的sTM32F103RB最小系统板，在电源设计上选用了220v转3．3v电源模块为系统板供电，而小型水泵供电直接采用220v供电。土壤湿度检测选用了cJMcu一3904土壤湿度传感器模块，该模块具有体积小巧，价格低廉，操作方便等特点，仅需将两个电极插入土壤中，通过配置STM32的PA0口为模拟输入，并与该模块的S引脚连接，STM32便可通过采样到的输入电压经转换后得到

7、当前土壤的湿度。水泵选用了小型3w鱼缸潜水泵，并将水泵的电源插在220v的市电插排上，系统将小型电磁继电器安装在插排内部，并通过STM32的PA7口控制继电器进而控制插排的通断，实现小水泵开启与关闭，完成盆栽的浇水控制。键盘采用3个独立按键设计，分别为“加”、“减”和“设定”键，实现对浇水限值的调整和功能设置，其硬件连接图如图2所示。sjk拧!i不蹦艇图2系统硬件电路图3系统软件设计由于系统板硬件晶体的频率为8MHz，因此需要对sTM32的HsE和PLL进行配置，使系统工作时钟频率为72MHz。

8、另外，需要对系统用到的GPl0口的功能进行设置，其中PAl、PA2和PA3设置为上拉输入，并将中断的触发方式设置为上跳沿，用于键值的输入；PA7、PB0～PBl5和Pc6～Pc9设置为推挽输出，分别用于控制继电器和液晶操作；PA0设置为模拟输入，用于采集湿度传感器的模拟电压值。再次，需要对液晶模块的显示界面进行初始化设置，使其在指定位置显示当前土壤湿度值及用户设定值。对ADc模块进行初始化，其中包括PoRTA口时钟使能，ADCl时钟使能，时钟分频因子设置，ADC的工作时钟频率设置，并设置工作模式